[發(fā)明專利]一種測定生物質(zhì)物料沼氣生成潛力的方法和裝置

在審

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• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103852399A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬輝文;童絢霞;陳思伍;黎莉;謝春陽;馬隨濤;李舉;郝嘉愔
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市龍澄高科技環(huán)保有限公司
• 主分類號: G01N7/20
• 分類號: G01N7/20;G01N5/04
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發(fā)明名稱?

一種測定生物質(zhì)物料沼氣生成潛力的方法和裝置?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源利用與沼氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及到一種測定生物質(zhì)物料沼氣生成潛力的方法和裝置。?

背景技術(shù)

作為傳統(tǒng)的石油等不可再生能源的主要替代者——生物質(zhì)能源，有關(guān)對它的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)研究越來越受到人們的重視。其中以應(yīng)用厭氧消化處理工藝產(chǎn)生生物質(zhì)沼氣的研究較為全面和成熟。?

隨著相關(guān)研究工作的深入開展，厭氧消化處理已被認(rèn)為是較為有效的生物質(zhì)利用技術(shù)之一，但是由于生物質(zhì)來源較為復(fù)雜多樣，其成分也存在很大的差異性，這就直接影響其進(jìn)行厭氧消化處理的效率，包括對生物質(zhì)沼氣產(chǎn)量和沼氣中甲烷的含量的影響，進(jìn)而影響發(fā)酵設(shè)施和發(fā)酵工藝的設(shè)計(jì)。一方面，沼氣產(chǎn)量作為判斷厭氧消化處理對于生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化效率的重要指標(biāo)，能否既滿足自身工藝能耗需求同時(shí)又生產(chǎn)具有較高附加值的能量來源以供他用，直接影響生物質(zhì)厭氧消化處理工藝的選擇和實(shí)施。另一方面，甲烷作為沼氣的主要成分，其具有很高的熱值，無論作為燃料利用還是轉(zhuǎn)化發(fā)電都有很高的利用價(jià)值，因此沼氣中的甲烷含量常被視為沼氣可利用價(jià)值高低的判斷依據(jù)，決定了生物質(zhì)厭氧消化處理工藝的選擇和設(shè)計(jì)。?

為了提高生物質(zhì)厭氧消化發(fā)酵處理工藝的效率，增加沼氣產(chǎn)量及沼氣中甲烷的含量，使得生物質(zhì)資源作為可再生能源能夠得到更加充分的利用，就需要對生物質(zhì)厭氧消化原料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室級的測試與觀察，以便可以快速、準(zhǔn)確的判斷其轉(zhuǎn)化利用的效率，選擇設(shè)計(jì)最為適合的厭氧消化處理工藝，最大程度的轉(zhuǎn)化和利用生物質(zhì)資源，更好的促進(jìn)對日益嚴(yán)峻的能源問題的解決。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所提出的一種生物質(zhì)沼氣生成潛力的測定方法和裝置，模擬厭氧消化處理工況，可以快速有效地對生物質(zhì)原料的沼氣生成能力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定，以實(shí)際沼氣產(chǎn)量判斷生物質(zhì)原料的沼氣生成潛力，可為提升厭氧消化工藝效率提供可靠的參考數(shù)據(jù)，有助于提高生物質(zhì)能源的轉(zhuǎn)化利用效率。?

本發(fā)明裝置主要由恒溫培養(yǎng)箱、可密封1升或者2升的透明容器、橡膠氣管、氣體收集計(jì)量裝置組成。將可密封容器置于恒溫培養(yǎng)箱中，以橡膠氣管連接可密封容器和氣體收集計(jì)量裝置，組成厭氧消化處理實(shí)驗(yàn)室用實(shí)驗(yàn)裝置。?

附圖說明

附圖是本發(fā)明測定生物質(zhì)物料沼氣生成潛力的裝置示意圖，具體組成如下：?

1.可密封容器；2.橡膠氣管；3.恒溫培養(yǎng)箱；4.氣體收集計(jì)量裝置。?

具體實(shí)施方式

從附圖所示本發(fā)明一種測定生物質(zhì)物料沼氣生成潛力的裝置可以看出，本發(fā)明方法將預(yù)先制備的生物質(zhì)物料裝入可密封容器(1)中，以橡膠氣管(2)連接已裝入生物質(zhì)物料的可密封容器1和氣體收集計(jì)量裝置(4)，再將可密封容器(1)置于恒溫培養(yǎng)箱(3)中，調(diào)節(jié)恒溫培養(yǎng)箱至適當(dāng)?shù)臏囟?中溫發(fā)酵35～37℃；高溫發(fā)酵53～55℃)，完成生物質(zhì)物料沼氣生成潛力的裝置。?

本發(fā)明中前述的可密封容器(1)中裝入的預(yù)先制備的生物質(zhì)物料是指生物質(zhì)原料與發(fā)酵活躍的沼氣發(fā)酵液按照一定比例(1∶1～1∶4)混合后得到的生物質(zhì)發(fā)酵物料。氣體收集計(jì)量裝置(4)是由內(nèi)外兩個(gè)大小不同的水桶以排水法收集沼氣并計(jì)量的裝置，內(nèi)桶裝滿水后倒置于外桶內(nèi)，橡膠氣管(2)伸入內(nèi)桶并將出氣口置于液面頂端，可密封容器(1)所產(chǎn)生的沼氣，經(jīng)由橡膠氣管(2)進(jìn)入氣體收集計(jì)量裝置(4)的內(nèi)桶，將內(nèi)桶的水排入外桶，根據(jù)內(nèi)桶標(biāo)識的刻度計(jì)算所排出水的量，即為所制備的生物質(zhì)物料所產(chǎn)生的沼氣量。同步進(jìn)行空白對照實(shí)驗(yàn)，即其他實(shí)驗(yàn)條件均相同的情況下，不投加生物質(zhì)物料只對與前述按比例投加的等量沼氣發(fā)酵液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定，得到空白沼氣發(fā)酵液產(chǎn)生的沼氣量，則實(shí)際的生物質(zhì)物料的沼氣生成潛力按如下公式推算：?

沼氣生成潛力＝(L_s-L₀)/VS₀

(L_s：生物質(zhì)物料產(chǎn)生的沼氣量，L；L₀：空白沼氣發(fā)酵液產(chǎn)生的沼氣量，L；?

VS₀：投入到密封容器(1)的生物質(zhì)物料的揮發(fā)分量，kg)。?